耿大鹏
珠海华而美照明有限公司 广东珠海 519000
引言
随着国家不断的进步与发展，城市道路设计也逐步向科学化、合理化方向前进。道路照明作为城市道路附属设施，在城市的发展中占据着重要地位。高质量的道路照明系统不仅可以提升夜间车辆行车和行人出行的安全性，更可以提升整个城市的形象气质。在国家低碳生活政策的号召下，对于城市道路照明，在满足其功能性的前提下，我们需要把更多的目光聚焦在节能这个话题上。本文以城市道路照明目前所存在的问题为出发点，阐述了如何在城市道路照明电气设计中“保质”的前提下，减少前期投资成本及后期运营成本，做到真正的“节约”和“节能”。
1、城市道路照明电气设计中目前存在的问题
1.1、灯具选择不合理
自LED市场化以来，LED光源逐步在道路照明领域替代了传统光源。LED光源有着光效高、寿命长、可定向配光等优点，几乎是道路照明工程的首选灯源，在道路照明中起着极为重要的作用。但是LED路灯产品在不断的完善中，也存在过度盲目追求“性能参数”而降低了产品本身的实用性及灯具选型不合理等现象，具体表现在以下几点。
1.1.1盲目追求光效
LED路灯产品相比于传统光源的最大优势之一便是它的高光效。传统光源里，高压纳灯的光效最高，可以达到120lm/W，而LED路灯产品发展至今，光效已经可以做到140lm/W~180lm/W，提升了17%~50%左右。但许多灯具厂商为了进一步追求光效，从而降低了产品的其它性能参数。一个典型的方式便是移除光学防护元件，以此提升透光率和光效。此外许多照明设计人员将关注点只集中在光效上，因而忽略了灯具整体性能。
1.1.2忽视灯具维持系数的重要性
上述提到一些灯具制造商盲目追求光效，其表现之一便是移除光学防护罩，使得灯具光学部件裸露在空气中。但绝大部分配光部件为PMMA材质，相比于玻璃，其对尘烟的附着力更高；同时因其表面特殊凹凸的曲线，使得尘烟极易附着在其表面。尤其是在尘烟较大的道路环境下，经过较短的时间积累，灯具的透光率就会大大降低，严重影响其原本的配光参数。
1.2、灯杆高度及灯杆间距设置不合理
路灯灯杆高度及间距的设计直接影响到道路照明质量，同时，合理的高度及间距设计可以有效减少道路照明工程的投资成本。在道路照明工程实际设计中，灯杆高度往往超出其实际所需高度，而杆距则被设置为一个“较低”值，以此防止出现“斑马线”或眩光等现象。这使得道路照明工程的投资成本大大提升，超出了其原本合理的真实价值成本。
1.3、不同道路同质化处理
不同道路的同质化处理在现今的道路照明工程中也屡见不鲜，尤其是照明改造项目。为了简化照明设计和施工过程，针对不同路况或不同的杆距，许多设计人员草率地采取同一照明方案。同时，往往在一个改造项目中，设计人员没有做到不同情况的针对性优化，笼统地用要求最高路况的灯具覆盖整个改造项目，造成了灯具功率过大、光通量利用率不高等现象。
2、城市道路照明改进措施
2.1、科学设计城市道路照明系统
为了有效地优化城市道路照明设施、提升城市整体照明品质，设计人员应该科学地选择灯具产品，其主要遵循以下三点：
（1）合理追求光效。高光效灯具可以显著提升灯具的整体光通量，从而直接影响路面照度，但是过度追求光效也会导致资源的极度浪费。资源的浪费主要是因为灯具厂家为了满足超高光效要求，将单颗光源的输入电流调低，导致光源的极大浪费；另一方面降低单颗光源的功率要同时满足灯具功率，则意味着需要增加光源数量，增大灯壳尺寸，从而造成灯壳的散热性能没有被充分利用，又极大地提升了灯具成本。根据多年的市场反应，相同条件下，虽然180LM/W的灯具相比140LM/W的灯具，光效提升了28.6%，但是成本提升了约100%。因此过度追求光效只会增大投资成本，增加资源浪费。
（2）合理提高灯具维持系数。灯具维持系数是直接影响到照明设施在后续实际使用情况下的照明效果的参数之一，也是照明工程验收中容易被忽视的一点。低维持系数的灯具虽然在工程验收中满足了照明设计中路面亮度的要求，但是在两年内路面亮度就降低了50%；而高维持系数的灯具则可以长久保持在85%的路面亮度。合理提高灯具维持系数的一个有效方法就是增加防护面罩，保证光学部件不直接裸露在空气中。
（3）选择高利用率灯具。利用率是直接反映灯具的光通量被实际利用在路面照明上的指标，高利用率的灯具可以有效地将光最大限度的“控制”在所需照射区域内。LED路灯从2009年开始大范围取代高压钠灯，其原因除了其拥有更高的光效外，更重要的是LED光源的定向照明特性。相同安装条件下，优秀合理的光学配光LED灯具相比普通灯具可节能30%以上。
2.2、不同道路需差异化处理
道明照明工程设计中，不同道路需要更细致地做差异化处理。对于不同的路况，我们应根据路面的有效宽度、灯杆设置间距及车流量和人流量等因素有针对性地优化灯具功率。同时，不同的道路在设计过程中应充分利用模拟软件选择更合理的光学配光，不能出现用一种规格参数覆盖不同道路的现象。只有充分考虑道路的差异化，才能在保证照明品质的前提下，达到最大的节能效率。
2.3、合理利用调光技术
在解决城市道路照明节能的问题上，我们也可以充分采用调光技术。我们可以根据城市道路照明实际应用情况，利用调光技术，在前半夜保持高的照明亮度，在后半夜降低灯具输出功率；同时，通过调光技术的使用，可以在不影响出行人员、行驶车辆的视觉效果的前提下，达到节约电能并延长灯具的寿命的目的。
3、结语
近年来，我国的城市化进程加快不仅推动了我国道路照明工程行业的高速发展，而且也对我国城市道路设计作出了更为科学化、合理化的要求。作为城市道路附属设施，合理、高效的道路照明系统既可以满足基础照明要求，发挥其功能性，保障城市夜间交通的正常运行，又能为城市的形象工程建设添砖加瓦，更能响应国家的节能政策需求，节约自然资源。然而，实际情况中，因盲目追求性能参数、灯杆高度间距设置不合理、草率同质化处理不同道路等错误方式导致灯具无法高效节能地工作，同时也造成了照明工程前后期的投入成本增大。所以，设计城市道路照明时，设计人员需要通过合理化选择、改进灯具，优化灯具参数，差异化处理不同道路，运用调光技术等措施，实现工程成本投入的最小化和照明系统节能的最大化，真正地做到“保质”又“节能”。